ساختار و فرایند تولید لاتکس استایرن بوتادین کربوکسیل دار (XSBR)؟

لاتکس استایرن بوتادین کربوکسیل دار XSBR

لاتکس استایرن بوتادین کربوکسیل دار معنای لغوی XSBR خلاصه carboxylated Styrene Butadiene Rubber latex است. به زبان ساده با افزون آکریلیک اسیدها به ترکیب مونومر استایرن به همراه گاز بوتادین با چند افزودنی دیگر در فرایند واکنشی پلیمراسیون این ماده تشکیل می‌شود که برای هر خصوصیتی مقدار هر یک از این مواد متفاوت می‌باشد. وجود استایرن، استحکام و بوتادین، ضربه‌پذیری را به این کوپلیمر بخشیده است.

بیشتر بدانید: مونومر استایرن چیست؟

بیشتر بدانید: گاز بوتادین چیست؟

لاتکس استایرن بوتادین SB

براثر واکنش پلیمری شدن امولسیون مونومرهای استایرن و بوتادین، کوپلیمر استایرن بوتادین یا SB LATEX به وجود می‌آید. درصد ترکیب دو ماده اصلی استایرن بوتادین در خصوصیت فیزیکی محصول نهایی تأثیر بسزایی دارد.

از امولسیون SB برای اجرای مسیرها، پوشش‌های ویژه، چسب‌ها و پارچه‌های غیربافته استفاده می‌شود. اضافه کردن لاتکس استایرن-بوتادین SB باعث می‌شود کاغذ صاف‌تر، سفت تر، براق‌تر، روشن‌تر شود و در برابر آب مقاومت‌تر و تاخوردگی خوبی ایجاد می‌کند.

لاستیک استایرن بوتادین SBR

لاستیک استایرن بوتادین درواقع همان لاتکس استایرن بوتادین است ولی درصد ترکیب دو ماده اصلی استایرن بوتادین متفاوت است. به عنوان مثال هرچقدر درصد بوتادین بیشتر باشد لاستیکی‌تر و هرچقدر استایرن بیشتر باشد خشک تر می‌شود. یکی از امولسیون پایدار از نوع مصنوعی لاستیک استایرن بوتادین (SBR) است با طول عمر بیشتر و مقاومت بیشتر در برابر حرارت که بعد از جنگ جهانی جایگزین لاستیک‌های طبیعی شد.

امروزه امولسیون SBR یکی از پرمصرف‌ترین انواع پلیمرها در صنایع مختلف بخصوص لاستیک‌سازی تایر و لاستیک لوله‌ها و پوشش‌های لاستیکی و شیلنگ‌ها کابل‌های سیم‌کشی تسمه و نقاله موکت و کف‌پوش زیره و پاشنه کفش و اسفنج و محصولات اسفنجی می‌باشد.

تفاوت SBR و XSBR

به زبان ساده می‌توان گفت با کربوکسیل دار کردن لاتکس SBR توسط آکریلیک اسیدها XSBR یا X-SBR تولید می‌شود. لاتکس XSBR (لاتکس استایرن بوتادین کربوکسیل دار ) دارای خواص ارتقا یافته‌ای نسبت به نوع پایه‌ای SBR بوده و به صورت (شیرابه) امولسیون سفیدرنگ آب پایه به بازار عرضه می‌گردد.

به لحاظ لفظی تفاوت زیادی ندارند ولی با تنوع و رسپی آماده سازی کربوکسیله شده استایرن بوتادین با افزودنی‌های مختلف، هر محصول خروجی مشخصات خاص خود را دارد و در صنایع مختلف برای کاربردهای مختلف استفاده می‌شود که در مقالات بعدی، به تفضیل درباره آن صحبت خواهیم کرد.

بیشتر بدانید: محصول SBR لاتکس گروه صنعتی ظریف مصور

فرایند تولید لاتکس XSBR (استایرن بوتادین کربوکسیل دار)

لاتکس X-SBR محصول فرایند پلیمراسیون مونومر استایرن و بوتادین و افزودنی‌های دیگری است که در این فرایند ۴ عامل مهم دخیل است که عبارتند از:

1. مواد اولیه یا خوراک (monomers) شـامل منومرها استایرن، گاز بوتادین و نوع و غلظت آغازگر (پتاسیم پرسولفات) و امولسیفایر (سدیم لوریل سولفات) و دیگر مواد بر مشخصات فیزیکی محصول نهایی و سرعت فرآیند تولید مؤثر است.
2. رسپی و دستور تهیه (Recipe) نسبت مقدار مواد اولیه که تأثیر بسزایی در مشخصات فیزیکی محصول دارد.
3. فضای واکنش یا راکتور (Reactor): فضایی برای تزریق مواد و میزان برش دادن مواد به‌وسیله همـزن که سرعت هم زن تأثیر بالایی در سرعت واکنش دارا می‌باشد همچنین بر روی خواص نهایی لاتکـس تولیـد شـده اثـرات مـشهودی را ارائه خواهد کرد.
4. کنترل دمای محیط واکنش (Temperature): تغییرات دما اثرات زیادی در فرآیند دارد تغییرات در دمای واکنش یعنی دمای پلیمریزاسیون (تأثیر بیشتر نسبت به دیگر متغیرها) باعث تغییرات سرعت فرایند می‌شود به طوری که در بعضی موارد با افزایش ۵ درجه دما، زمان واکنش از بیش از ۵۰ درصد تغییرات خواهد داشت.

در تهیه پلیمرهای لاتکسی که به روش امولسیونی علاوه بر موارد گفته شده، عوامل دیگری مانند استراتژی تزریق مواد در راکتور که می‌تواند به‌صورت بچ، نیمه بچ، پیوسته باشد که تأثیر مشهودی در مشخصات فیزیکی محصول و تشکیل فیلم حاصل می‌شود.

اگر راجع به بچ، نیمه بچ، پیوسته بخواهیم بیشتر توضیح دهیم می‌توان گفت انواع مواد اولیه مثل امولسی فایرهای استفاده شده در پلیمریزاسیون می‌توانند در ابتدای پلیمریزاسیون تزریق کرد و یا بعد از پلیمریزاسیون، محصول از راکتور خارج کرد که به آن بچ گفته می‌شود یا می‌توان در ادامه واکنش به صورت تدریجی اضافه کرد و در انتها محصول از راکتور خارج کرد که به آن نیمه بچ گفته می‌شود و یا می‌توان به‌صورت پیوسته مواد را تزریق و از طرف دیگر محصول را خارج کرد که به این روش پیوسته گفته می‌شود.

از دیگر مواردی که در ساخت محصول باید به آن توجه کرد مقدار اسیدی بودن آن است چون این PH بر خواص فیزیکی لاتکس تأثیر بسزایی می‌گذارد. به‌غیراز مقدار PH، ویسکوزیته، کشش سطحی، پایداری مکانیکی، رنگ، بو و ساخت فیلم آن مورد توجه قرار می‌گیرد.

مزایا و معایب لاتکس XSBR (لاتکس استایرن بوتادین کربوکسیل دار)

هزینه تولید آن نسبت به بعضی مواد مشابه مورد استفاده در بعضی از صنایع بسیار ارزان‌تر است, مقاومت بالا در برابر آب, اسید و الکل نسبت به مواد SBR است. مقاومت کم در برابر اشتعال, بنزین و حلال‌های هیدروکربنی دارد. همچنین دارای مقاومت فرسایشی عالی, جهندگی خوب, انعطاف‌پذیری در دمای پایین, مقاومت در برابر ترک‌خوردگی, مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر ضربه از خواص لاتکس XSBR (استایرن بوتادین کربوکسیل دار) است.

کاربرد لاتکس SBR (استایرن بوتادین کربوکسیله) در صنایع مختلف از قبیل:

• تکمیل فرش و موکت
• صنعت ساختمان و بتن‌سازی
• صنعت کاغذسازی (سلولزی)
• پوشش‌های صنعتی و دستکش
• صنعت لایی و اشتروبل
• صنعت چمن مصنوعی
• صنعت کامپوزیت‌ها و ترکیبات پلیمری